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Física > Sistemas conservativos > Flashcards

Sistemas conservativos Flashcards

1
Q

¿Qué es un sistema físico?

A

Un conjunto de objetos que interactúan entre sí y pueden analizarse mediante propiedades físicas como energía, movimiento y fuerzas.

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2
Q

Ejemplo de sistema físico en movimiento

A

Un columpio en movimiento o un automóvil.

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3
Q

¿Qué es una fuerza conservativa?

A

Es una fuerza que no disipa energía mecánica; transforma energía entre cinética y potencial sin pérdida.

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4
Q

Ejemplo de fuerza conservativa

A

Gravedad o un resorte.

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5
Q

¿Qué es una fuerza no conservativa?

A

Es una fuerza que disipa energía mecánica, transformándola en calor, sonido o deformación.

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6
Q

Ejemplo de fuerza no conservativa

A

Fricción o resistencia del aire.

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7
Q

¿Cuál es la diferencia clave entre fuerzas conservativas y no conservativas?

A

Las conservativas no disipan energía mecánica, mientras que las no conservativas sí la transforman en otras formas.

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8
Q

¿Por qué es importante estudiar la conservación de la energía?

A

Porque ayuda a diseñar máquinas eficientes y entender fenómenos físicos y energías renovables.

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9
Q

¿Qué sucede con la energía en una montaña rusa ideal sin fricción?

A

La energía se conserva transformándose entre potencial y cinética sin pérdidas.

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10
Q

¿Qué es un sistema conservativo?

A

Aquel donde la energía mecánica total permanece constante si no hay fricción ni fuerzas externas.

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11
Q

¿Qué ocurre con la energía en un sistema conservativo?

A

Se transforma entre cinética y potencial sin pérdida de energía mecánica.

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12
Q

¿Cuál es una característica de un sistema conservativo?

A

La energía mecánica total se conserva si no hay fuerzas externas.

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13
Q

¿Qué dice el principio de conservación de la energía mecánica?

A

Que la suma de la energía cinética y potencial se mantiene constante en un sistema conservativo.

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14
Q

¿Qué es una fuerza cuyo trabajo no depende del camino recorrido?

A

Una fuerza conservativa

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15
Q

¿Qué tipo de energía almacena un resorte al comprimirse?

A

Energía potencial elástica

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16
Q

¿Cuál es la fórmula de la energía potencial gravitacional?

A

U = mgh

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17
Q

¿Cuál es la fórmula de la energía potencial elástica?

A

U = 1/2 kx²

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18
Q

Ejemplo de energía potencial convirtiéndose en cinética

A

Una pelota cayendo desde una altura.

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19
Q

¿Qué ocurre con la energía en un péndulo sin fricción?

A

Oscila entre energía cinética y potencial sin perder energía.

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20
Q

¿Qué fuerza convierte energía cinética en calor durante el movimiento?

A

La fricción.

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21
Q

¿Qué tipo de sistema pierde energía útil con el tiempo?

A

Un sistema no conservativo.

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22
Q

¿Por qué un objeto se detiene al deslizarse sobre una superficie?

A

Por la fricción, que disipa su energía como calor.

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23
Q

¿Qué ocurre en un sistema no conservativo con la energía mecánica?

A

Se transforma en calor, sonido o deformaciones y disminuye.

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24
Q

¿Qué tipo de fuerza disipa energía en el entorno?

A

Una fuerza no conservativa.

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25
Ejemplo de resistencia del aire como fuerza no conservativa
Un paracaidista frenado por el aire.
26
¿Qué hace que un resorte real no conserve toda su energía?
La fricción interna del material del resorte.
27
¿Qué pasa con la energía de un coche que frena?
Se disipa en calor en los frenos y el pavimento.
28
¿Qué significa que el trabajo sea negativo?
Que la fuerza actúa en dirección contraria al movimiento.
29
¿Qué indica un coseno de 180° en la fórmula del trabajo?
Que la fuerza es opuesta al movimiento, y el trabajo es negativo.
30
¿Qué representa el ángulo en la fórmula W = Fd cos(θ)?
El ángulo entre la fuerza aplicada y el desplazamiento.
31
¿Qué mide el trabajo mecánico?
La cantidad de energía transferida por una fuerza al mover un objeto.
32
¿Qué representa la constante k en un resorte?
La rigidez del resorte.
33
¿Cómo influye el camino en fuerzas no conservativas?
El trabajo depende del camino recorrido.
34
35
¿Qué permite diseñar máquinas más eficientes?
El principio de conservación de la energía.
36
¿Qué fuerza actúa en un columpio sin fricción?
La fuerza gravitacional (conservativa).
37
¿Por qué es útil conocer fuerzas conservativas?
Para calcular energías sin importar la trayectoria.
38
¿Qué requiere un sistema no conservativo para seguir en movimiento?
Una fuente externa de energía.
39
¿Qué pasa si no hay fricción en un sistema?
La energía se conserva, y el movimiento continúa indefinidamente.
40
Ejemplo de sistema mixto con ambas fuerzas
Una montaña rusa con gravedad (conservativa) y fricción (no conservativa).
41
¿Qué hacen los ingenieros para mejorar la eficiencia energética?
Reducen la fricción y las pérdidas de energía.
42
¿Por qué la fricción es útil en frenos y neumáticos?
Porque permite detener vehículos y tener mejor agarre.
43
¿Qué pasa con la energía en una colisión con deformación?
Parte se convierte en sonido y calor, y otra en deformación.
44
¿Qué tipo de energía se pierde por resistencia en cables eléctricos?
Energía térmica (calor).
45
¿Qué ocurre en un resorte ideal en el espacio?
Oscila sin perder energía porque no hay fricción.
46
¿Por qué el aire afecta la eficiencia de un sistema?
Porque actúa como fuerza de fricción (resistencia del aire).
47
¿Qué pasa con un coche que se mueve sin fricción?
Podría seguir moviéndose indefinidamente.
48
¿Qué función tiene la energía potencial?
Almacenar energía que puede transformarse en movimiento.
49
¿Qué indica que una fuerza es conservativa?
Que existe una energía potencial asociada a ella.
50
¿Qué tipo de energía se transforma cuando frotas tus manos?
Energía cinética en energía térmica (calor).
51
¿Qué sucede con la energía mecánica en un sistema no conservativo?
Se reduce porque parte de ella se transforma en otras formas de energía como calor, sonido o deformaciones, y no se recupera completamente.
52
¿Qué elementos forman un sistema físico?
Objetos o elementos que interactúan mediante fuerzas y movimiento.
53
¿Qué transforma la energía química del combustible en un automóvil?
El motor convierte la energía química en energía mecánica (movimiento).
54
¿Qué tipo de energía tiene un objeto a gran altura?
Energía potencial gravitacional.
55
¿Qué energía tiene un objeto en movimiento?
Energía cinética.
56
¿Qué sucede si no hay fuerzas no conservativas en un sistema?
La energía mecánica se conserva completamente.
57
¿Por qué se detiene una caja empujada sobre una mesa?
Por la fricción, que convierte energía en calor y sonido.
58
¿Cómo influye la resistencia del aire en un avión?
Disipa energía, haciendo que el avión necesite motores para seguir.
59
¿Qué ocurre cuando se levanta una pelota?
Se incrementa su energía potencial gravitacional.
60
¿Qué tipo de energía tiene un resorte comprimido?
Energía potencial elástica.
61
¿Qué ocurre con la energía de un paracaidista en caída libre?
Se transforma entre cinética y potencial, pero parte se pierde por resistencia del aire.
62
¿Qué fuerza se asocia al campo eléctrico?
La fuerza electrostática.
63
¿Qué pasa si colocas un imán cerca de limaduras de hierro?
La fuerza electrostática (o magnética) las atrae.
64
¿Cómo se expresa la conservación de la energía mecánica?
E_mecánica = E_cinética + E_potencial
65
¿Qué pasa con la energía en un esquiador descendiendo una montaña?
Se convierte de potencial a cinética.
66
¿Qué tipo de energía produce la fricción?
Energía térmica (calor).
67
¿Cómo se expresa el trabajo realizado por una fuerza?
W = F·d·cos(θ)
68
¿Qué representa 'F' en la fórmula del trabajo?
La magnitud de la fuerza aplicada (en Newtons).
69
¿Qué representa 'd' en la fórmula del trabajo?
La distancia recorrida (en metros).
70
¿Qué representa 'θ' en la fórmula del trabajo?
El ángulo entre la dirección de la fuerza y el desplazamiento.
71
¿Qué tipo de fuerza depende del camino recorrido?
Una fuerza no conservativa.
72
¿Por qué el trabajo es negativo cuando la fuerza se opone al movimiento?
Porque cos(180°) = -1, lo que indica que la energía se extrae del sistema.
73
¿Qué mide un Joule?
La cantidad de trabajo o energía transferida.
74
¿Qué unidad se usa para la fuerza?
El Newton (N).
75
¿Qué unidad se usa para la energía y el trabajo?
El Joule (J).
76
¿Qué ocurre si un objeto regresa al punto inicial bajo una fuerza conservativa?
El trabajo neto es cero.
77
¿Qué pasa con un péndulo con fricción del aire?
Poco a poco pierde energía hasta detenerse.
78
¿Qué hace que un coche se detenga al soltar el acelerador?
La fricción con el pavimento y el aire disipan su energía.
79
¿Qué convierte un motor eléctrico en energía mecánica?
La energía eléctrica.
80
¿Qué tipo de energía se pierde en cables eléctricos por resistencia?
Energía térmica.
81
¿Cómo se calcula la energía mecánica total?
Es la suma de energía cinética y potencial.
82
¿Qué es el rendimiento energético de un sistema?
La proporción de energía útil respecto a la total utilizada.
83
¿Cómo se mejora la eficiencia energética en ingeniería?
Reduciendo fricción, pérdida de calor y mejorando materiales.
84
¿Qué ventaja tiene un sistema conservativo en diseño tecnológico?
Permite una reutilización total de la energía.
85
¿Qué energía transforma un transformador eléctrico?
La energía eléctrica entre diferentes voltajes.
86
¿Qué causa la deformación permanente en un choque?
La conversión de energía mecánica en energía interna.
87
¿Qué ocurre con la energía al lanzar un objeto hacia arriba?
La cinética se convierte en potencial.
88
¿Qué pasa con la energía de un resorte ideal en movimiento?
Oscila sin pérdida entre potencial elástica y cinética.
89
¿Qué sucede cuando se pierde energía útil en un sistema?
Se reduce la eficiencia y el rendimiento del sistema.
90
¿Qué se necesita para mantener un sistema no conservativo en movimiento?
Una fuente externa de energía.
91
¿Qué ejemplo combina fuerzas conservativas y no conservativas?
Un coche en movimiento (motor y fricción).
92
¿Qué tipo de fuerza es la gravedad?
Conservativa.
93
¿Qué representa 'k' en la fórmula U = 1/2 kx²?
La constante del resorte, que indica su rigidez.
94
¿Qué significa cuando un sistema es eficiente?
Que aprovecha al máximo su energía sin muchas pérdidas.
95
¿Qué pasa si el ángulo θ en la fórmula del trabajo es 90°?
El trabajo es cero, ya que cos(90°) = 0.
96
¿Qué fuerza actúa contra el movimiento en el agua?
La resistencia del fluido (fuerza de arrastre).
97
¿Qué pasa con el calor generado por la fricción?
Se disipa al entorno, disminuyendo la energía útil.
98
¿Qué hacen los neumáticos con buena fricción?
Ayudan al control del vehículo y evitan deslizamientos.
99
¿Qué sucede con un satélite en el espacio sin fricción?
Puede moverse indefinidamente sin perder energía.
100
¿Qué ocurre cuando empujas un mueble por mucho tiempo en una misma dirección?
Se pierde más energía mecánica en forma de calor por fricción, ya que la fuerza no conservativa depende del camino recorrido.
101
¿Qué sucede con un péndulo en el mundo real?
Poco a poco se detiene porque la fricción con el aire disipa su energía mecánica en forma de calor.

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